JP2019174693A - Display system, control unit, control method, program, and movable body - Google Patents
Display system, control unit, control method, program, and movable body Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019174693A JP2019174693A JP2018063909A JP2018063909A JP2019174693A JP 2019174693 A JP2019174693 A JP 2019174693A JP 2018063909 A JP2018063909 A JP 2018063909A JP 2018063909 A JP2018063909 A JP 2018063909A JP 2019174693 A JP2019174693 A JP 2019174693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- virtual image
- image
- unit
- display system
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 20
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/142—Adjusting of projection optics
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/145—Housing details, e.g. position adjustments thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/28—Reflectors in projection beam
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
- G06F9/3004—Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on memory
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0183—Adaptation to parameters characterising the motion of the vehicle
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0185—Displaying image at variable distance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、一般に、表示システム、制御装置、制御方法、プログラム、及び移動体に関する。本発明は、より詳細には、虚像を投影する表示システム、当該表示システムに用いられる調整部を備えた制御装置、当該表示システムの制御方法及びプログラム、並びに、当該表示システムを備えた移動体に関する。 The present invention generally relates to a display system, a control device, a control method, a program, and a moving object. More specifically, the present invention relates to a display system that projects a virtual image, a control device that includes an adjustment unit used in the display system, a control method and program for the display system, and a moving body that includes the display system. .
従来例として、特許文献1に記載の車両用表示装置を例示する。この車両用表示装置は、コンバイナーが組み込まれた防風ガラスに表示像を投影する。車両用表示装置は、防風ガラスの下方に設置され、光源部とコリメーターであるレンズと透過型の表示体とを有する発光表示手段を備える。車両用表示装置では、コンバイナーに向けて照射する光の方向に、車速に応じて発光表示手段(例えばレンズ)を前後に動かして、表示する虚像の結像位置を変化させる。その結果、虚像の観測者(アイボックス)から虚像までの視距離を変更することができる。
As a conventional example, a vehicle display device described in
ところで、光源部の輝度が一定の場合、視距離を変更させるために特許文献1の車両用表示装置のように単にレンズを前後に動かすと、虚像を観測する観測者にとっては、虚像の輝度が変動したような違和感を覚える可能性がある。そのため、虚像の表示品位が低下し、虚像の視認性が低下する可能性がある。
By the way, when the luminance of the light source unit is constant, if the lens is simply moved back and forth as in the vehicle display device of
本発明は上記事由に鑑みてなされ、虚像の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる表示システム、制御装置、制御方法、プログラム、及び移動体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a display system, a control device, a control method, a program, and a moving body capable of suppressing the display quality and visibility of a virtual image.
本発明の一態様に係る表示システムは、画像形成部と、投影部と、を備える。前記画像形成部は、表示面を有し、前記表示面に画像を形成する。前記投影部は、前記画像形成部の出力光により前記画像に対応する虚像を対象空間に投影する。当該表示システムは、アイボックスから前記虚像までの視距離を変更可能に構成される。当該表示システムは、前記視距離に応じて前記虚像の明るさを調整する調整部を、更に備える。 A display system according to one embodiment of the present invention includes an image forming unit and a projection unit. The image forming unit has a display surface and forms an image on the display surface. The projection unit projects a virtual image corresponding to the image onto the target space by the output light of the image forming unit. The display system is configured to be able to change the viewing distance from the eye box to the virtual image. The display system further includes an adjustment unit that adjusts the brightness of the virtual image according to the viewing distance.
本発明の一態様に係る制御装置は、上記表示システムに用いられる調整部を備える。 The control apparatus which concerns on 1 aspect of this invention is provided with the adjustment part used for the said display system.
本発明の一態様に係る制御方法は、表示システムの制御方法である。当該表示システムは、画像形成部と、投影部と、を備える。前記画像形成部は、表示面を有し、前記表示面に画像を形成する。前記投影部は、前記画像形成部の出力光により前記画像に対応する虚像を対象空間に投影する。当該表示システムは、アイボックスから前記虚像までの視距離を変更可能に構成される。当該制御方法は、前記視距離に応じて前記虚像の明るさを調整する調整処理を有する。 A control method according to one embodiment of the present invention is a control method for a display system. The display system includes an image forming unit and a projection unit. The image forming unit has a display surface and forms an image on the display surface. The projection unit projects a virtual image corresponding to the image onto the target space by the output light of the image forming unit. The display system is configured to be able to change the viewing distance from the eye box to the virtual image. The control method includes an adjustment process for adjusting the brightness of the virtual image according to the viewing distance.
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに上記表示システムの制御方法を実行させる。 A program according to an aspect of the present invention causes a computer system to execute the display system control method.
本発明の一態様に係る移動体は、上記表示システムと、前記投影部からの光を反射する反射部材と、を備える。 The moving body which concerns on 1 aspect of this invention is provided with the said display system and the reflection member which reflects the light from the said projection part.
本発明は、虚像の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる、という利点がある。 The present invention has an advantage that it is possible to suppress the degradation of display quality and visibility of a virtual image.
(1)概要
以下の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する図1〜図7は、模式的な図であり、図1〜図7中の各構成要素の大きさの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1) Outline The following embodiment is only one of various embodiments of the present invention. The following embodiments can be variously modified according to the design or the like as long as the object of the present invention can be achieved. Moreover, FIGS. 1-7 demonstrated in the following embodiment are typical figures, The ratio of the magnitude | size of each component in FIGS. 1-7 reflects the actual dimensional ratio necessarily. Not necessarily.
本実施形態の表示システム1は、図1に示すように、画像形成部2と、投影部3と、を備える。画像形成部2は、表示面210を有し、表示面210に画像7(図4B参照)を形成する。投影部3は、画像形成部2の出力光により画像7に対応する虚像300を対象空間400に投影する。ここで言う「対象空間」は、例えば表示システム1の像が結像される領域を含んだ空間であることを想定する。
As shown in FIG. 1, the
表示システム1は、図1〜図3に示すように、移動体としての自動車100に用いられるヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)であることを想定する。したがって、対象空間400は、自動車100の車室外の空間であり、主に自動車100のウインドシールド101(反射部材)前方の空間である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ただし、表示システム1は、自動車100に用いられるヘッドアップディスプレイに限定されず、例えば、二輪車、電車、航空機、建設機械、及び船舶等、自動車100以外の移動体にも適用可能である。さらに、表示システム1は、ヘッドアップディスプレイに限定されず、現実世界に情報を重畳するAR(Augmented Reality:拡張現実)表示装置に適用されてもよい。
However, the
また、表示システム1は、図1に示すように、アイボックス800から虚像300までの視距離L0を変更可能に構成される。アイボックス800は、虚像300の観測者(ユーザ200)の眼が存在すると想定される空間領域である。
Further, as shown in FIG. 1, the
ここで、本実施形態の表示システム1は、視距離L0に応じて虚像300の明るさを調整する調整部50(図1参照)を、更に備える。ここでは、一例として、表示面210の輝度を変えることで虚像300の明るさを調整する。ただし、虚像300の明るさは、画像7に含まれるコンテンツの明度を変えることで虚像300の明るさを調整してもよい(後述する変形例1を参照)。
Here, the
この構成によれば、視距離L0を変更させるとき、特許文献1の車両用表示装置のように単にレンズを前後に動かす場合に比べて、観測者(ユーザ200)に対して、虚像300の輝度が変動したような違和感を与える可能性を低減できる。その結果、虚像300の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる。
According to this configuration, when the viewing distance L0 is changed, the brightness of the
(2)詳細
(2.1)全体構成
以下、本実施形態の表示システム1について、図1〜図5を参照して詳しく説明する。表示システム1は、図1に示すように、表示装置4を備え、上の「(1)概要」の欄で説明した通り、一例として移動体である自動車100に適用される。表示装置4は、一例として、自動車100に用いられるヘッドアップディスプレイである。
(2) Details (2.1) Overall Configuration Hereinafter, the
また以下では、一例として、上の「(1)概要」の欄で説明した調整部50が、表示装置4の制御部5に設けられていることを想定する。
Hereinafter, as an example, it is assumed that the
(2.2)表示装置
表示装置4は、自動車100のウインドシールド101に下方から画像7(図4B参照)を投影するように、自動車100の車室内に設置されている。図2の例では、ウインドシールド101の下方のダッシュボード102内に、表示装置4が配置されている。表示装置4は、図1に示すように、画像形成部2と、投影部(光学系)3と、制御部5と、駆動部6と、検出部X1と、を備えている。
(2.2) Display Device The
画像形成部2は、画像7を形成する光を出力する。本実施形態では一例として、画像形成部2は、図1に示すように、液晶パネル21(LCD:Liquid Crystal Display)、及び光源装置22を有している。液晶パネル21は、その前面に、表示面210を有し、表示面210に画像7を形成する。液晶パネル21は、光源装置22の前方に配置されている。光源装置22は、液晶パネル21のバックライトとして用いられる。光源装置22は、いわゆる面光源である。光源装置22は、発光ダイオード又はレーザダイオード等の固体発光素子を用いた、サイドライト方式の光源装置である。光源装置22からの光は液晶パネル21を透過して画像形成部2から出力される。
The
この画像形成部2では、液晶パネル21に画像7が表示された状態で、光源装置22が発光することにより、光源装置22から前方に出力される光が、液晶パネル21を透過して、液晶パネル21の前面から前方に出力される。このとき液晶パネル21の前面から前方に出力される光は、液晶パネル21に表示された画像7を反映した光であるので、結果的に、画像形成部2からは、画像7を形成する光が「出力光」として出力されることになる。
In the
ここで、液晶パネル21の縦方向が投影される画像7の縦方向となり、液晶パネル21の横方向が投影される画像7の横方向となる。投影される画像7の縦方向は、対象空間400に投影される虚像300(図1〜図3参照)の縦方向、つまりユーザ200(図2参照)の視野内において鉛直方向に沿った方向である。投影される画像7の横方向は、対象空間400に投影される虚像300の横方向、つまりユーザ200の視野内において水平方向に沿った方向である。
Here, the vertical direction of the
投影部3は、画像形成部2の出力光を反射することで画像7を投影する。本実施形態では、表示装置4は上述したようにヘッドアップディスプレイであって、反射部材であるウインドシールド101(図1参照)に画像7を投影するので、投影部3は、ウインドシールド101からなる対象物に対して画像7を投影する。
The projection unit 3 projects the
本実施形態では一例として、投影部3は、図1に示すように、ミラー31と、ズームレンズ32(レンズ群)とから構成されている。ズームレンズ32は、液晶パネル21の表示面210からミラー31までの間に配置されている。ズームレンズ32は、例えば、光の発散作用を有する駆動レンズ321と、集光作用を有する固定レンズ322とを有している。投影部3においては、液晶パネル21の表示面210から出力される光の光路上に、固定レンズ322、駆動レンズ321及びミラー31の順に並んでいる。なお、ここでは、ズームレンズ32は、2枚のレンズからなるレンズ群であるが、レンズの数は特に限定されない。
In the present embodiment, as an example, the projection unit 3 includes a
投影部3は、画像形成部2の出力光を、まずは固定レンズ322で集光し、駆動レンズ321で発散させ、ミラー31で反射して、ウインドシールド101に向けて出射する。ミラー31は、一例として、凹面鏡である。ミラー31は、画像形成部2の出力光が入射するように、液晶パネル21から見て光源装置22とは反対側、つまり液晶パネル21の前方に配置されている。
The projection unit 3 first collects the output light of the
上述したような構成により、投影部3は、画像形成部2にて形成される画像7を、適当な大きさにして、投影画像として対象物であるウインドシールド101に投影することで、対象空間400に虚像300を投影する。ここで言う「虚像」は、表示装置4から出射される光がウインドシールド101等の反射物にて発散するとき、その発散光線によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。
With the configuration as described above, the projection unit 3 projects the
表示装置4では、対象空間400に形成される虚像300は、図2に示すように、表示装置4の光軸500に交差する仮想面501上に形成される。本実施形態では、光軸500は、自動車100の前方の対象空間400において、自動車100の前方の路面600に沿っている。そして、虚像300が形成される仮想面501は、路面600に対して略垂直である。例えば、路面600が水平面である場合には、虚像300は鉛直面に沿って表示されることになる。
In the
そのため、自動車100を運転しているユーザ200は、図3に示すように、自動車100の前方に広がる実空間に重ねて、表示装置4にて投影される虚像300を見ることができる。したがって、表示装置4によれば、例えば、車速情報、ナビゲーション情報、歩行者情報、前方車両情報、車線逸脱情報、及び車両コンディション情報等の、種々の運転支援情報を、虚像300として表示し、ユーザ200に視認させることができる。なお、図3の例では、虚像300は、第1虚像300Aと、第2虚像300Bとを含む。第1虚像300Aの内容(以下「コンテンツ」と呼ぶ)は、矢印の向き、位置等を含む。第2虚像300Bのコンテンツは、車速情報であり、一例として「50km/h」という情報を示す。これにより、ユーザ200は、ウインドシールド101の前方に視線を向けた状態から僅かな視線移動だけで、運転支援情報を視覚的に取得することができる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
制御部5は、画像形成部2(液晶パネル21及び光源装置22)を制御する。また、制御部5は、駆動部6を制御する。制御部5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。言い換えれば、制御部5は、CPU及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、CPUがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御部5として機能する。プログラムは、ここでは制御部5のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
制御部5は、画像形成部2を制御することで、表示面210に任意の画像7を形成する。すなわち、制御部5は、ソフトウェア処理により、液晶パネル21に任意の映像コンテンツを表示(描画)させることができ、これにより、表示面210に任意の画像7が形成される。例えば、図3のような虚像300(第1虚像300A及び第2虚像300B)を対象空間400に投影する場合、第1虚像300Aの内容(矢印の向き、位置等)、及び第2虚像300Bの内容(車速等)については、制御部5にて決定される。さらに、制御部5は、液晶パネル21の前面、つまり表示面210における画像7の位置についても決定する。要するに、制御部5は、例えば、第1虚像300Aに対応する画像7を、表示面210の上半分に表示させたり、表示面210の下半分に表示させたりすることができる。表示面210における画像7の位置が変化すれば、虚像300の相対的な表示位置も変化する。
The
ところで、本実施形態の表示システム1は、図1に示すように、アイボックス800から虚像300までの視距離L0を変更可能に構成される。具体的には、駆動部6が、投影部3に含まれている光学素子を移動させて、視距離L0を変更する。つまり、駆動部6は、光学素子の位置を変更する。本実施形態では、駆動部6の駆動対象は、一例として、駆動レンズ321である。駆動部6は、制御部5の制御下で、駆動レンズ321を固定レンズ322に対して近づく方向又は遠ざかる方向に移動させることで、アイボックス800から虚像300までの視距離L0を増加させたり減少させたりと変更可能である。駆動部6は、例えば、モータ等の電気駆動型のアクチュエータからなる。詳細な説明は省略するが、駆動部6は、更に、液晶パネル21の表示面210の位置又は向きを物理的に変更するように構成されてもよいし、ミラー31を回転させてミラー31の向きを変更するように構成されてもよい。
By the way, the
ここでは、駆動レンズ321と画像形成部2との間隔を縮める方向に移動させた場合に、視距離L0は大きくなる。これは、当該間隔を縮めることで、ズームレンズ32の倍率が大きくなるためである。ただし、このとき単に当該間隔を縮めるだけでは、図4Aに示すように、ユーザ200から虚像300を見たときの表示画角(視野角)も大きくなる。図4Aは、ユーザ200から見える虚像300を模式的に格子状の長方形で示し、符号301は、視距離L0の変更前の虚像300を表し、符号303は、視距離L0の変更後の虚像300を表す。すなわち、もし、駆動レンズ321の移動の前と後とで画像形成部2に表示する画像7のサイズが一定のままであれば、ユーザ200から視認される虚像300の大きさが変化してしまう。図4Aの例では、虚像300の大きさが増加している。
Here, when the distance between the
そこで、制御部5は、視距離L0を増加させるための駆動レンズ321の移動の前と後とで表示画角を一定にするために、駆動レンズ321の移動に合わせて画像形成部2に表示する画像7のサイズを小さくしている(図4B参照)。図4Bは、画像形成部2の表示面210に形成される画像7を模式的に格子状の長方形で示し、符号70は、サイズ変更前の画像7を表し、符号71は、サイズ変更後の(縮小された)画像7を表す。制御部5は、駆動部6の駆動量と画像7のサイズとを決定する。このとき、駆動部6の駆動量と、表示面210に形成される画像7のサイズの変化量は、例えば、比例する。このように、駆動レンズ321の移動の前と後とで表示画角を一定にすることで、例えば視距離L0の増加に伴い虚像300の表示画角が増加して虚像300を見るユーザ200に違和感を与えることを抑制できる。ただし、ここで言う「表示画角を一定にする」とは、厳密な「一定」でなくてもよく、表示画角は、許容可能な多少の誤差を含む所定の範囲内で略一定でもよい。
Therefore, the
なお、画像形成部2の表示面210に表示する画像7のサイズとは、表示面210を構成する画素のうち、コンテンツを表示するために使用する画素を用いて表示される画像のサイズである。
The size of the
そして、本実施形態の制御部5は、図1に示すように、駆動部6による視距離L0の変更に応じて、虚像300の明るさを調整する調整部50を備える。調整部50については、次の「(2.3)調整部」の欄で詳しく説明する。
And the
検出部X1は、周囲の照度、例えば、表示装置4の像が結像される領域を含んだ、車室外の対象空間400における照度を検出し、検出した照度を制御部5に送出するように構成されている。
The detection unit X1 detects ambient illuminance, for example, illuminance in the
検出部X1は、図1に示すように、照度センサX10、増幅部X11、及びA/D変換部X12等を備えている。照度センサX10は、例えば対象空間400の照度を検出するフォトIC(Integrated Circuit)で構成され、自動車100のダッシュボード102内における開口部103付近に配置されている。照度センサX10は、対象空間400の照度に応じた照度電圧(アナログ信号)を、増幅部X11に出力する。増幅部X11は、照度センサX10から入力されてきた信号を増幅して、A/D変換部X12に出力する。A/D変換部X12は、増幅部X11の出力信号をデジタル信号に変換して、照度の値(検出値)として制御部5に送出する。
As shown in FIG. 1, the detection unit X1 includes an illuminance sensor X10, an amplification unit X11, an A / D conversion unit X12, and the like. The illuminance sensor X10 is configured by, for example, a photo IC (Integrated Circuit) that detects the illuminance of the
(2.3)調整部
以下、制御部5の調整部50を中心とする構成について具体的に説明する。なお、上述した画像形成部2の映像コンテンツの描写や駆動部6の駆動に関する基本的な制御処理については、ここでは適宜に説明を省略する場合もある。
(2.3) Adjustment Unit Hereinafter, the configuration centering on the
制御部5は、図1に示すように、調整部50と、入力部51と、出力部52と、記憶部53と、を備えている。なお、記憶部53は、上記メモリであってもよいし、上記メモリとは別に設けられてもよい。
As shown in FIG. 1, the
制御部5は、不図示の操作部を通じてユーザ200から操作入力を受け付けるか、又は、表示する映像コンテンツに応じて自動制御の中で、駆動部6を通じて視距離L0を変更する制御を行う。そして、調整部50は、その視距離L0の変更に合わせて、虚像300の明るさを調整する(調整処理)ように構成される。ここでは、調整部50は、視距離L0が増加するほど、虚像300の明るさを明るくする。また調整部50は、表示面210の輝度を変えることで虚像300の明るさを調整する。要するに、制御部5は、駆動部6の駆動量に応じて、液晶パネル21に表示される画像7のサイズと、液晶パネル21から出力される光量との両方を変更する。
The
記憶部53は、データを書き換え可能なメモリであって、不揮発性メモリであることが好ましい。記憶部53は、例えば、駆動量と画像7のサイズとを対応付けた第1データ、及び駆動量とバックライト(光源装置22)の光量(目標値)とを対応付けた第2データを、予め記憶している。第1データは、上述した通り、駆動量と画像7のサイズの変化量が比例するデータであることが好ましい。第2データは、光源装置22の光量分布を予め試験等で分析して得られたものであることが好ましい。特に、光源装置22から表示面210に照射される光度(カンデラ)は、その表示面210の全領域で完全に均一ではなく、ある程度のばらつきがある。例えば表示面210の中心領域ほど光度は強い。そのため、表示面210における画像7の表示位置(例えば表示面210の中心領域に表示させるか、中心領域よりも上部又は下部等に表示させるか)によっても、投影される虚像300の輝度が変わってくる。したがって、表示面210の面積に対する光源装置22の光量分布は、視距離L0の変更に合わせて行われる調整部50の調整処理において、重要なパラメータの1つである。その結果、第2データは、表示面210における画像7の表示位置(X−Y座標)にそれぞれ対応する複数の光量(目標値)を含んでいることが好ましい。
The
特に、上述したように、制御部5は、視距離L0を増加(又は減少)させるための駆動レンズ321の移動の前と後とで表示画角を一定にするために、駆動レンズ321の移動に合わせて画像形成部2に表示する画像7のサイズを変えている。しかし、画像7のサイズが例えば縮小すると、表示面210上で画像7の表示のために使用される使用範囲が狭くなることになる。その結果、もし調整部50が設けられていなくて光源装置22の光量が変わらなければ、ユーザ200に見える虚像300の輝度が下がることになる。
In particular, as described above, the
一方、調整部50は、視距離L0が変更しても、虚像300の輝度が略一定になるように、すなわち虚像300の輝度が所定の目標範囲内に収まるように、第2データに基づいて制御信号を生成する。制御部5は、制御信号を画像形成部2に出力して、虚像300の明るさを調整する。そのため、虚像300の表示画角を一定に保つために画像7のサイズを変更したとしても、ユーザ200に見える虚像300の明るさが変動して虚像300が薄暗くぼやけて見えるといったことを抑制できる。したがって、虚像300の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる。
On the other hand, the adjusting
なお、調整部50は、現在の光量から、第2データに基づいて決定した目標値の光量にかけて、比例的に漸増するよりもカーブを描くように指数関数的に漸増するように光源装置22の光量を制御することが好ましい。
Note that the
また、調整部50は、視距離L0の変更の有無に関わらず、検出部X1から検出値を周期的に受け取り、その検出値に応じて、虚像300の輝度を調整する。例えば、昼夜の時間帯又は自動車100がトンネル内に進入したとき等に起因して周囲の照度が変わると、虚像300の視認性が低下するおそれがある。そこで、記憶部53は、検出値と光源装置22の光量(目標値)とを対応付けたデータを予め記憶している。視認性の低下を防ぐため、調整部50は、記憶部53内のデータに基づいて、検出部X1から受け取った検出値に対応する目標の光量に略一致するように光源装置22を制御し、虚像300の輝度を調整する。また調整部50は、このような自動的な輝度調整以外に、不図示の操作部を通じてユーザ200から所定の操作入力を受け付けることで、光源装置22を制御し、虚像300の輝度を調整する。
Regardless of whether or not the viewing distance L0 is changed, the
入力部51は、信号線S11(図1参照)を介して検出部X1のA/D変換部X12の出力端と電気的に接続されている。入力部51は、検出部X1から照度の検出値を、周期的に受け取るように構成されている。
The
出力部52は、信号線S12(図1参照)を介して画像形成部2に電気的に接続されている。出力部52は、調整部50にて生成された制御信号を、画像形成部2に出力するように構成されている。画像形成部2は、制御信号を受け取ると、当該制御信号に応じた光量となるように、光源装置22における光源の点灯制御を行う点灯回路に、当該光源の光出力を変更させる。
The
ここで、調整部50は、視距離L0の変更の際に、検出部X1から受け取る検出値も考慮して、虚像300の明るさを調整することが好ましい。例えば、第2データは、日中用、夜間用、トンネル内用等にそれぞれ対応する複数種類のデータテーブルを含んでもよい。調整部50は、取得した検出値から現在の時間帯が例えば夜間であると判定すれば、夜間用のデータテーブルを選択し、当該データテーブルに基づいて、駆動部6の駆動量に対応する光源装置22の光量(目標値)を決定してもよい。
Here, the
なお、制御部5は、自動車100に搭載されているECU(Electronic Control Unit)と電気的に接続されて、ECUと各種の電気信号の送受信を行うように構成されている。
The
(2.4)調整部の動作
以下、図5のフローチャート図を参照しながら調整部50の動作について説明する。ここでは、一例として、図1に示すように、視距離L0を第1距離L1から第2距離L2に増加させる場合を想定して説明する。
(2.4) Operation of Adjustment Unit The operation of the
まず、制御部5は、視距離L0の変更を決定すると、第1距離L1と第2距離L2との差に対応する駆動部6の駆動量(ここでは駆動レンズ321の変位量)を決定(演算)する(ステップS1)。駆動量が決定すると、制御部5は、記憶部53内の第1データを参照して、駆動量に対応する画像7の縮小サイズを決定する(ステップS2)。また、制御部5は、調整部50による調整処理の実行を開始する(ステップS3)。
First, when the
調整部50は、記憶部53内の第2データを参照し、検出部X1から受け取った直近の検出値を用いて、現在の照度に合ったデータテーブルを選択する(ステップS4)。調整部50は、選択されたデータテーブルに基づいて、駆動量、及び表示面210における画像7の表示位置に対応する光源装置22の光量(目標値)を決定する(ステップS5)。
The
駆動レンズ321の変位量、画像7のサイズ、及び光量の目標値が確定すると、制御部5は、駆動部6及び画像形成部2にそれらの情報を含んだ制御信号を送出する(ステップS6)。具体的には、制御部5は、駆動部6を制御して、駆動レンズ321を固定レンズ322に対して確定した変位量だけ近づくように移動させる(図1の矢印参照)。また、制御部5は、駆動部6の制御と同時に、画像形成部2に、画像7のサイズを縮小させる。更に、制御部5は、画像形成部2に、光源装置22の現在の光量を目標値の光量まで漸増させる。
When the displacement amount of the driving
その結果、アイボックス800から第1距離L1の位置にあった虚像300(301)は、アイボックス800から更に遠ざかり、アイボックス800から第2距離L2の位置に移動する(図1の虚像300(302)を参照)。そして、本実施形態では、虚像300の視距離L0が変更されたとしても、調整部50の調整処理により、虚像300の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる。
As a result, the virtual image 300 (301) located at the first distance L1 from the
(3)変形例
以下に、いくつかの変形例について列記する。以下では上述した実施形態を「基本例」と呼ぶ。以下に説明する変形例の各々は、上述した基本例や他の変形例と適宜組み合わせて適用可能である。
(3) Modified Examples Below, several modified examples are listed. Hereinafter, the above-described embodiment is referred to as a “basic example”. Each of the modified examples described below can be applied in appropriate combination with the basic example and other modified examples described above.
(3.1)変形例1
基本例では、調整部50は、表示面210の輝度を変えることで虚像300の明るさを調整している。しかし、調整部50は、画像7に含まれるコンテンツの明度(色の明暗)を変えることで虚像300の明るさを調整するように構成されてもよい。もちろん、調整部50は、表示面210の輝度とコンテンツの明度との両方を適宜に変えることで、虚像300の明るさを調整するように構成されてもよい。液晶パネル21は、例えば、フルカラー表示が可能なLCDであってもよい。
(3.1)
In the basic example, the
具体的には、調整部50は、画像7に含まれるコンテンツに応じて、明度を変える。例えば、図3において、車速情報というコンテンツを含む第2虚像300Bについては、視距離L0を変えずに、矢印の向きというコンテンツを含む第1虚像300Aのみの視距離L0を変更する場合がある。仮に、視距離L0が第1距離L1のとき、第2虚像300Bの表示色が白色に近い薄い灰色であるとする。調整部50は、視距離L0が第2距離L2に変更されるとき、徐々に黒色の量が増すように第2虚像300Bの明度を下げてもよい。視距離L0が増加したときに、明度を下げることで、第1虚像300Aが薄暗くぼやけるといったことを抑制できる。
Specifically, the
明度の目標値は、第1虚像300Aの表示色単独によって決定されてもよいが、第1虚像300Aの近くに表示されている、視距離L0を変更しない第2虚像300Bの表示色との相関によって決定されてもよい。
The lightness target value may be determined by the display color alone of the first
あるいは、調整部50は、視距離L0を変更する際に、虚像300のコンテンツ自体を変更してもよい。例えば視距離L0が第1距離L1のとき、車速情報及びナビゲーション情報の両方のコンテンツを含む虚像300を表示させて、第2距離L2に変更時に、ナビゲーション情報のコンテンツを消して車速情報のコンテンツのみを含む虚像300を表示してもよい。この場合、調整部50は、コンテンツの変更に応じて明度も変更してもよい。
Alternatively, the
(3.2)変形例2
基本例では、制御部5は、視距離L0を変更する際に、駆動レンズ321の移動の前と後とで虚像300の表示画角を一定にするように、画像7のサイズを変えている。しかし、駆動レンズ321の移動の前と後とで虚像300の表示画角は一定でなくてもよい。
(3.2)
In the basic example, when changing the viewing distance L0, the
調整部50は、例えば、視距離L0を増加する際に、逆に、虚像300の表示画角は小さくなるように、画像7のサイズを変えてもよい。また、虚像300の表示画角を一定にするか否かについては、画像7に含まれるコンテンツに応じて適宜に変更されてもよい。
For example, when the viewing distance L0 is increased, the
(3.3)変形例3
基本例では、画像形成部2は、バックライト付きの液晶パネル21(LCD:Liquid Crystal Display)を有しているが、LCDに限定されない。表示装置4は、図6に示すように、拡散透過型のスクリーン23と、スクリーン23に対してスクリーン23の背後から光を照射する照射部24と、を有した画像形成部2Aを有してもよい(変形例3)。
(3.3) Modification 3
In the basic example, the
照射部24は、走査型の光照射部であって、スクリーン23に対して光を照射する。これにより、スクリーン23の前面又は背面(ここでは前面)からなる表示面230には、照射部24からの光によって画像7(図4B参照)が描画され、スクリーン23を透過する光により、対象空間400に虚像300が形成される。
The
照射部24は、レーザ光を出力する光源241と、光源241からの光を走査する走査部242と、レンズ243と、を有している。光源241は、レーザ光を出力するレーザモジュールからなる。走査部242は、光源241からの光を走査することにより、表示面230を走査する光をスクリーン23に照射する。ここで、走査部242は、表示面230の縦方向及び横方向に対し、二次元的に光を走査する、ラスタスキャン(Raster scan)を行う。つまり、走査部242は、表示面230に形成される輝点を走査することで、二次元の画像を形成する。走査部242は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いた微小な走査ミラーを有している。つまり、走査部242は、レーザ光を反射する光学素子(ミラー部)を含み、光学素子を回転させることによって、光源241からの光を、光学素子の回転角度(振れ角)に応じた向きに反射する。これにより、走査部242は、光源241からの光を走査する。この走査部242は、光学素子を、互いに直交する2軸を中心に回転させることにより、二次元的に光を走査するラスタスキャンを実現する。
The
なお、本変形例の表示装置4は、第1ミラー33と第2ミラー34とを有した投影部3Aを有している。第1ミラー33及び第2ミラー34は、画像形成部2Aから出力される光の光路上に、第1ミラー33、第2ミラー34の順で配置されている。第1ミラー33は、画像形成部2Aの出力光を、第2ミラー34に向けて反射する。第2ミラー34は、第1ミラー33で反射された画像形成部2Aの出力光を、ウインドシールド101に向けて反射する。第1ミラー33は凸面鏡であって、第2ミラー34は凹面鏡である。
Note that the
本変形例では、駆動部6の駆動対象は、スクリーン23である。制御部5は、視距離L0を変更するために、駆動部6を制御して、スクリーン23を駆動する。駆動部6は、制御部5の制御下で、スクリーン23をレンズ243に対して近づく方向又は遠ざかる方向に移動させることで、アイボックス800から虚像300までの視距離L0を増加させたり減少させたりと変更可能である。
In the present modification, the drive target of the
制御部5の調整部50は、視距離L0の変更に合わせて、虚像300の明るさを調整する(調整処理)ように構成される。制御部5は、駆動部6の駆動量に応じて、スクリーン23に表示される画像7のサイズと、光源241から出力される光量の両方を変更する。
The
本変形例においても、視距離L0の変更により起こり得る虚像300の表示品位及び視認性の低下を、抑制することができる。
Also in this modified example, it is possible to suppress a decrease in display quality and visibility of the
(3.4)変形例4
基本例では、調整部50が、表示装置4の制御部5に設けられている。しかし、調整部50は、表示装置4とは別体となって設けられてもよい。例えば、図7に示すように、調整部50を備えた制御装置10が、表示装置4とは別体となって設けられてもよい。
(3.4)
In the basic example, the
表示システム1は、表示装置4と制御装置10とから構成される。表示装置4は、画像形成部2と、投影部3と、駆動部6と、(調整部50以外の制御機能を有する)制御部5と、検出部X1と、(制御装置10との信号の送受信が可能な)通信インタフェースと、を備える。表示装置4の制御部5は、制御装置10から虚像300の輝度調整用の制御信号を受けると、当該制御信号に応じて画像形成部2を制御する。この場合、制御装置10は、例えば自動車100に搭載されているECU(Electronic Control Unit)で、調整部50の機能がECUに設けられてもよい。
The
(3.5)その他の変形例
画像形成部2として、例えば、有機発光ダイオード(エレクトロルミネッセンス)パネルが用いられてもよい。
(3.5) Other Modifications As the
視距離L0の変更時における、駆動部6の駆動対象は、基本例の駆動レンズ321や、変形例3のスクリーン23以外にも、例えば、ミラーや液晶パネル21であってもよい。
In addition to the driving
基本例における制御部5(主に調整部50)と同様の機能は、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。ここで、調整部50の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、調整部50の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されてもよいし、複数のチップに分散して設けられてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されてもよいし、複数の装置に分散して設けられてもよい。
Functions similar to those of the control unit 5 (mainly the adjustment unit 50) in the basic example may be realized by a computer program, a non-transitory recording medium that records the program, or the like. Here, the execution subject of the
また、基本例の制御部5は、1つの装置で実現されているが、この構成に限定されない。例えば、制御部5における複数の機能のうちの少なくとも1つの機能が、2つ以上の装置に分散して設けられてもよい。同様に、検出部X1における照度センサX10、増幅部X11、及びA/D変換部X12の機能のうちの少なくとも1つの機能が、2つ以上の装置に分散して設けられてもよい。また、制御部5の少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)によって実現されてもよい。
Moreover, although the
(4)利点
以上説明したように、第1の態様に係る表示システム(1)は、画像形成部(2、2A)と、投影部(3、3A)と、を備える。画像形成部(2、2A)は、表示面(210、230)を有し、表示面(210、230)に画像(7)を形成する。投影部(3、3A)は、画像形成部(2、2A)の出力光により画像(7)に対応する虚像(300)を対象空間(400)に投影する。表示システム(1)は、アイボックス(800)から虚像(300)までの視距離(L0)を変更可能に構成される。表示システム(1)は、視距離(L0)に応じて虚像(300)の明るさを調整する調整部(50)を、更に備える。第1の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下の抑制を図ることができる。
(4) Advantages As described above, the display system (1) according to the first aspect includes the image forming unit (2, 2A) and the projection unit (3, 3A). The image forming unit (2, 2A) has display surfaces (210, 230), and forms an image (7) on the display surfaces (210, 230). The projection unit (3, 3A) projects a virtual image (300) corresponding to the image (7) onto the target space (400) by the output light of the image forming unit (2, 2A). The display system (1) is configured to be able to change the viewing distance (L0) from the eye box (800) to the virtual image (300). The display system (1) further includes an adjustment unit (50) that adjusts the brightness of the virtual image (300) according to the viewing distance (L0). According to the first aspect, it is possible to suppress the display quality and visibility of the virtual image (300) from being lowered.
第2の態様に係る表示システム(1)に関して、第1の態様において、調整部(50)は、更に、周囲の照度に応じて虚像(300)の明るさを調整することが好ましい。第2の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を更に抑制できる。 Regarding the display system (1) according to the second aspect, in the first aspect, it is preferable that the adjustment unit (50) further adjusts the brightness of the virtual image (300) according to the ambient illuminance. According to the 2nd aspect, the display quality and visibility fall of a virtual image (300) can further be suppressed.
第3の態様に係る表示システム(1)に関して、第1又は第2の態様において、調整部(50)は、表示面(210、230)の輝度を変えることで虚像(300)の明るさを調整することが好ましい。第3の態様によれば、簡素な構成でありながら、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる。 Regarding the display system (1) according to the third aspect, in the first or second aspect, the adjustment unit (50) changes the brightness of the display surface (210, 230) to change the brightness of the virtual image (300). It is preferable to adjust. According to the 3rd aspect, although it is a simple structure, the fall of the display quality and visibility of a virtual image (300) can be suppressed.
第4の態様に係る表示システム(1)に関して、第1〜第3の態様のいずれか1つにおいて、調整部(50)は、画像(7)に含まれるコンテンツの明度を変えることで虚像(300)の明るさを調整することが好ましい。第4の態様によれば、簡素な構成でありながら、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる。 With respect to the display system (1) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the adjustment unit (50) changes the brightness of the content included in the image (7) to change the virtual image ( 300) is preferably adjusted. According to the 4th aspect, although it is a simple structure, the fall of the display quality and visibility of a virtual image (300) can be suppressed.
第5の態様に係る表示システム(1)に関して、第1〜第4の態様のいずれか1つにおいて、調整部(50)は、視距離(L0)が増加するほど、虚像(300)の明るさを明るくすることが好ましい。第5の態様によれば、視距離(L0)の増加に伴う虚像(300)の表示品位及び視認性の低下(例えば薄暗くぼやける等)を抑制できる。 Regarding the display system (1) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the adjustment unit (50) increases the brightness of the virtual image (300) as the viewing distance (L0) increases. It is preferable to lighten the thickness. According to the fifth aspect, it is possible to suppress deterioration in display quality and visibility of the virtual image (300) accompanying an increase in the viewing distance (L0) (for example, dim and blurred).
第6の態様に係る表示システム(1)に関して、第1〜第5の態様のいずれか1つにおいて、投影部(3、3A)により投影される虚像(300)の表示画角は、視距離(L0)が変化しても一定であることが好ましい。第6の態様によれば、例えば視距離(L0)の増加に伴い虚像(300)の表示画角が増加して虚像(300)の観測者に違和感を与えるといった事態を抑制できる。ただし、ここで言う「一定」とは、厳密な「一定」でなくてもよく、表示画角は、許容可能な多少の誤差を含む所定の範囲内で略一定でもよい。 Regarding the display system (1) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the display angle of view of the virtual image (300) projected by the projection unit (3, 3A) is the viewing distance. It is preferable that (L0) is constant even if it changes. According to the sixth aspect, it is possible to suppress a situation in which, for example, the display angle of view of the virtual image (300) increases with an increase in the viewing distance (L0), which makes the observer of the virtual image (300) feel uncomfortable. However, the “constant” referred to here may not be strictly “constant”, and the display angle of view may be substantially constant within a predetermined range including some allowable error.
第7の態様に係る表示システム(1)に関して、第6の態様において、調整部(50)は、虚像(300)の明るさが所定の目標範囲内に収まるように、視距離(L0)に応じて虚像(300)の明るさを調整することが好ましい。第7の態様によれば、例えば虚像(300)の表示画角を一定に保つために画像(7)のサイズを変更したときに観測者に見える虚像(300)の明るさが変動することを抑制できる。 With respect to the display system (1) according to the seventh aspect, in the sixth aspect, the adjustment unit (50) is configured to adjust the viewing distance (L0) so that the brightness of the virtual image (300) is within a predetermined target range. Accordingly, it is preferable to adjust the brightness of the virtual image (300). According to the seventh aspect, for example, the brightness of the virtual image (300) visible to the observer fluctuates when the size of the image (7) is changed in order to keep the display angle of view of the virtual image (300) constant. Can be suppressed.
第8の態様に係る表示システム(1)に関して、第1〜第7の態様のいずれか1つにおいて、投影部(3)は、光学素子として、上記出力光を透過するズームレンズ(32)を有することが好ましい。また投影部(3)は、ズームレンズ(32)の位置の変更により、視距離(L0)を変更可能とすることが好ましい。第8の態様によれば、簡素な構成でありながら、視距離(L0)の変更を実現できる。 Regarding the display system (1) according to the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the projection unit (3) includes, as an optical element, a zoom lens (32) that transmits the output light. It is preferable to have. Moreover, it is preferable that the projection unit (3) can change the viewing distance (L0) by changing the position of the zoom lens (32). According to the eighth aspect, the viewing distance (L0) can be changed with a simple configuration.
第9の態様に係る表示システム(1)に関して、第1〜第8の態様のいずれか1つにおいて、画像形成部(2)は、前面が表示面(210)を構成する液晶パネル(21)と、液晶パネル(21)のバックライトとなる光源装置(22)と、を有することが好ましい。第9の態様によれば、液晶パネル(21)を有した表示システム(1)であっても、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる。 Regarding the display system (1) according to the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the image forming unit (2) includes a liquid crystal panel (21) whose front surface constitutes the display surface (210). And a light source device (22) serving as a backlight of the liquid crystal panel (21). According to the 9th aspect, even if it is a display system (1) which has a liquid crystal panel (21), the display quality and visibility fall of a virtual image (300) can be suppressed.
第10の態様に係る制御装置(10)は、第1〜第9の態様のいずれか1つにおける表示システム(1)に用いられる調整部(50)を備える。第10の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる制御装置(10)を提供できる。 The control device (10) according to the tenth aspect includes an adjustment unit (50) used in the display system (1) according to any one of the first to ninth aspects. According to the 10th aspect, the control apparatus (10) which can suppress the display quality and visibility fall of a virtual image (300) can be provided.
第11の態様に係る制御方法は、表示システム(1)の制御方法である。表示システム(1)は、画像形成部(2、2A)と、投影部(3、3A)と、を備える。画像形成部(2、2A)は、表示面(210、230)を有し、表示面(210、230)に画像(7)を形成する。投影部(3、3A)は、画像形成部(2、2A)の出力光により画像(7)に対応する虚像(300)を対象空間(400)に投影する。表示システム(1)は、アイボックス(800)から虚像(300)までの視距離(L0)を変更可能に構成される。制御方法は、視距離(L0)に応じて虚像(300)の明るさを調整する調整処理を有する。第11の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる制御方法を提供できる。 The control method according to the eleventh aspect is a control method of the display system (1). The display system (1) includes an image forming unit (2, 2A) and a projection unit (3, 3A). The image forming unit (2, 2A) has display surfaces (210, 230), and forms an image (7) on the display surfaces (210, 230). The projection unit (3, 3A) projects a virtual image (300) corresponding to the image (7) onto the target space (400) by the output light of the image forming unit (2, 2A). The display system (1) is configured to be able to change the viewing distance (L0) from the eye box (800) to the virtual image (300). The control method includes an adjustment process for adjusting the brightness of the virtual image (300) according to the viewing distance (L0). According to the 11th aspect, the control method which can suppress the display quality and visibility fall of a virtual image (300) can be provided.
第12の態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第11の態様における表示システム(1)の制御方法を実行させる。第12の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制することが可能な機能を提供できる。 A program according to a twelfth aspect causes a computer system to execute the control method of the display system (1) according to the eleventh aspect. According to the 12th aspect, the function which can suppress the display quality and visibility fall of a virtual image (300) can be provided.
第13の態様に係る移動体(例えば自動車100)は、第1〜第9の態様のいずれか1つにおける表示システム(1)と、投影部(3、3A)からの光を反射する反射部材(例えばウインドシールド101)と、を備える。第13の態様によれば、虚像(300)の表示品位及び視認性の低下を抑制できる移動体を提供できる。 The mobile body (for example, automobile 100) according to the thirteenth aspect includes a display system (1) according to any one of the first to ninth aspects and a reflecting member that reflects light from the projection unit (3, 3A). (For example, windshield 101). According to the 13th aspect, the moving body which can suppress the display quality of a virtual image (300) and the fall of visibility can be provided.
1 表示システム
2、2A 画像形成部
21 液晶パネル
210、230 表示面
22 光源装置
3、3A 投影部
32 ズームレンズ
10 制御装置
50 調整部
7 画像
100 自動車(移動体)
101 ウインドシールド(反射部材)
300 虚像
400 対象空間
800 アイボックス
L0 視距離
DESCRIPTION OF
101 Windshield (reflective member)
300
Claims (13)
前記視距離に応じて前記虚像の明るさを調整する調整部を、更に備える、
表示システム。 An image forming unit that has a display surface and forms an image on the display surface; and a projection unit that projects a virtual image corresponding to the image onto a target space by output light of the image forming unit. The display system is configured to change the viewing distance from the eyebox to the virtual image,
An adjustment unit that adjusts the brightness of the virtual image according to the viewing distance;
Display system.
請求項1に記載の表示システム。 The adjustment unit further adjusts the brightness of the virtual image according to ambient illuminance.
The display system according to claim 1.
請求項1又は2に記載の表示システム。 The adjustment unit adjusts the brightness of the virtual image by changing the luminance of the display surface.
The display system according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示システム。 The adjustment unit adjusts the brightness of the virtual image by changing the brightness of the content included in the image.
The display system of any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示システム。 The adjustment unit increases the brightness of the virtual image as the viewing distance increases.
The display system of any one of Claims 1-4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示システム。 The display angle of view of the virtual image projected by the projection unit is constant even when the viewing distance changes.
The display system of any one of Claims 1-5.
請求項6に記載の表示システム。 The adjustment unit adjusts the brightness of the virtual image according to the viewing distance so that the brightness of the virtual image falls within a predetermined target range.
The display system according to claim 6.
光学素子として、前記出力光を透過するズームレンズを有し、
前記ズームレンズの位置の変更により、前記視距離を変更可能とする、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示システム。 The projection unit
As an optical element, it has a zoom lens that transmits the output light,
The viewing distance can be changed by changing the position of the zoom lens.
The display system of any one of Claims 1-7.
前面が前記表示面を構成する液晶パネルと、
前記液晶パネルのバックライトとなる光源装置と、
を有する、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示システム。 The image forming unit includes:
A liquid crystal panel whose front surface constitutes the display surface;
A light source device serving as a backlight of the liquid crystal panel;
Having
The display system of any one of Claims 1-8.
制御装置。 It is provided with the adjustment part used for the display system according to any one of claims 1 to 9.
Control device.
前記視距離に応じて前記虚像の明るさを調整する調整処理を有する、
表示システムの制御方法。 A display system control method comprising: an image forming unit that has a display surface and forms an image on the display surface; and a projection unit that projects a virtual image corresponding to the image onto a target space by output light of the image forming unit. The display system is configured to change the viewing distance from the eyebox to the virtual image,
An adjustment process for adjusting the brightness of the virtual image according to the viewing distance;
Display system control method.
プログラム。 A computer system is caused to execute the display system control method according to claim 11.
program.
前記投影部からの光を反射する反射部材と、を備える、
移動体。 The display system according to any one of claims 1 to 9,
A reflection member that reflects light from the projection unit,
Moving body.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018063909A JP6695062B2 (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Display system, control device, control method, program, and moving body |
US16/363,628 US11009781B2 (en) | 2018-03-29 | 2019-03-25 | Display system, control device, control method, non-transitory computer-readable medium, and movable object |
CN201910286036.3A CN110320666B (en) | 2018-03-29 | 2019-03-28 | Display system, control device and method, computer readable medium, and moving object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018063909A JP6695062B2 (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Display system, control device, control method, program, and moving body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019174693A true JP2019174693A (en) | 2019-10-10 |
JP6695062B2 JP6695062B2 (en) | 2020-05-20 |
Family
ID=68054249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018063909A Active JP6695062B2 (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Display system, control device, control method, program, and moving body |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11009781B2 (en) |
JP (1) | JP6695062B2 (en) |
CN (1) | CN110320666B (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11119315B2 (en) * | 2015-10-15 | 2021-09-14 | Maxell, Ltd. | Information display apparatus |
EP3931625B1 (en) * | 2019-02-28 | 2024-09-18 | Magic Leap, Inc. | Display system and method for providing variable accommodation cues using multiple intra-pupil parallax views formed by light emitter arrays |
WO2021006060A1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-01-14 | 株式会社デンソー | Display control device and display control program |
CN112622767A (en) | 2019-10-08 | 2021-04-09 | 松下知识产权经营株式会社 | Display system and electronic rearview mirror system provided with same |
CN113835283B (en) * | 2020-06-08 | 2023-12-01 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | Projection display system and forming method thereof |
EP4227726A4 (en) * | 2020-10-31 | 2023-12-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Head-up display and head-up display method |
JP7517130B2 (en) * | 2020-12-14 | 2024-07-17 | 株式会社Jvcケンウッド | Display device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0388928U (en) * | 1989-12-28 | 1991-09-11 | ||
JPH11119147A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Asahi Optical Co Ltd | Head up display |
JP2009132221A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nippon Seiki Co Ltd | Head-up display device |
JP2014142438A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Jvc Kenwood Corp | Image display device |
JP2015043012A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Head-up display device |
JP2017021302A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK0577150T3 (en) | 1990-09-25 | 1999-09-27 | Lingemann Helmut Gmbh & Co | Shutter hole profile of metal for double glazing and method of manufacture thereof |
EP3061642B1 (en) * | 2013-10-22 | 2019-10-02 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Vehicle information projection system, and projection device |
US10539791B2 (en) * | 2014-09-02 | 2020-01-21 | Ostendo Technologies, Inc. | Split exit pupil multiple virtual image heads-up display systems and methods |
JP6629889B2 (en) * | 2016-02-05 | 2020-01-15 | マクセル株式会社 | Head-up display device |
US10012836B2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-07-03 | Lg Electronics Inc. | Head up display for vehicle |
JP6839889B2 (en) * | 2016-12-02 | 2021-03-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Display device |
KR101899981B1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-09-19 | 엘지전자 주식회사 | Head Up Display for Vehicle |
KR101909374B1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-10-17 | 엘지전자 주식회사 | Head up display for vehicle |
CN109143576B (en) * | 2017-06-27 | 2021-01-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display system, display method thereof and vehicle |
JP7126115B2 (en) * | 2018-01-31 | 2022-08-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | DISPLAY SYSTEM, MOVING OBJECT AND DESIGN METHOD |
EP3754408A4 (en) * | 2018-02-12 | 2021-12-29 | Matrixed Reality Technology Co., Ltd. | Wearable ar system, and ar display device and projection source module thereof |
-
2018
- 2018-03-29 JP JP2018063909A patent/JP6695062B2/en active Active
-
2019
- 2019-03-25 US US16/363,628 patent/US11009781B2/en active Active
- 2019-03-28 CN CN201910286036.3A patent/CN110320666B/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0388928U (en) * | 1989-12-28 | 1991-09-11 | ||
JPH11119147A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Asahi Optical Co Ltd | Head up display |
JP2009132221A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nippon Seiki Co Ltd | Head-up display device |
JP2014142438A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Jvc Kenwood Corp | Image display device |
JP2015043012A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Head-up display device |
JP2017021302A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 日本精機株式会社 | Head-up display |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190302583A1 (en) | 2019-10-03 |
CN110320666B (en) | 2022-01-28 |
US11009781B2 (en) | 2021-05-18 |
CN110320666A (en) | 2019-10-11 |
JP6695062B2 (en) | 2020-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6695062B2 (en) | Display system, control device, control method, program, and moving body | |
US10281729B2 (en) | Vehicle equipped with head-up display system capable of adjusting imaging distance and maintaining image parameters, and operation method of head-up display system thereof | |
JP6252883B1 (en) | Head-up display device and vehicle | |
US20230086164A1 (en) | Image display system, image display method, storage medium, and moving vehicle including the image display system | |
WO2018179724A1 (en) | Display device and moving body having display device | |
US11646000B2 (en) | Image display system, image display method, movable object including the image display system, and non-transitory computer-readable medium | |
CN110967834B (en) | Display device, display control method, and storage medium | |
US20160266390A1 (en) | Head-up display and control method thereof | |
CN109302594B (en) | Projection display device comprising an eye tracker | |
EP3415971A1 (en) | Information display device | |
JPWO2017061040A1 (en) | Projection optical system and head-up display device | |
US10935839B2 (en) | Display device | |
CN110050222A (en) | Virtual image display apparatus | |
EP3339097A1 (en) | Head-up display, head-up display method and vehicle-mounted display device | |
US20210008981A1 (en) | Control device, display device, display system, moving body, control method, and recording medium | |
CN110385990B (en) | Vehicle head-up display device and control method thereof | |
CN112444976A (en) | Head-up display device, imaging system and vehicle | |
JP2019164180A (en) | Optical scanner, image display device, head-up display, and movable body | |
CN210666205U (en) | Head-up display device, imaging system and vehicle | |
JP2018090121A (en) | Video display device and video display method | |
EP3534202B1 (en) | Virtual image display device | |
CN117681653A (en) | Display method, virtual image display device and head-up display device | |
JP2023003234A (en) | head-up display device | |
CN117950187A (en) | Display device with optical waveguide | |
JPWO2019138972A1 (en) | Display method and display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200403 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6695062 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
SZ03 | Written request for cancellation of trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z03 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |